既有居住建筑围护结构节能改造经济性分析

杜东燕

(晋中市住房公积金管理中心，山西 晋中 030600)

0 引言

我国是能源消耗大国，建筑能耗占能源消耗量相当大的比例，而采暖能耗又是建筑能耗中重要的组成部分。国家和住建部以及各地主管部门颁布了一系列的节能标准和细则，十三五时期，既有居住建筑节能改造稳步推进。政府在既有建筑改造中发挥了主要作用。北方地区的居住节能改造政策与清洁取暖政策也得到了有效结合，保证了改造资金的有效落实，促进了居住建筑节能改造。

既有建筑节能改造效果明显，通过对既有居住建筑的节能改造，在有效降低建筑用能的同时，提升了室内的舒适度，缓解了结露、漏风等常见问题，室内噪声问题也得到了显著改善。“十三五”中期，完成既有居住建筑节能改造面积2.5亿m2，实现节约标煤约800万t。

针对上述分析，本文按照山西省DBJ 04-243—2013既有采暖居住建筑节能改造设计标准中围护结构传热系数限值，对临汾市一普通既有居住建筑围护结构进行节能改造，通过PKPM软件建模计算该建筑改造前后的冬季采暖能耗，并对其进行经济性分析。

1 工程概况

1.1 临汾市地区气候特点

本文所研究的既有居住建筑位于山西省临汾市，临汾市位于山西省西南部，属于寒冷B区，供暖度日数2 466.6 ℃·d，空调度日数107.1 ℃·d，相当于采暖期天数为100 d，采暖期室外平均温度0.6 ℃，冬季室外采暖计算温度为-7.1 ℃。

1.2 研究对象概况

本文研究的既有居住建筑总建筑面积为7 675.24 m2，其中地上建筑面积6 634.55 m2，地下建筑面积1 040.69 m2。该住宅楼为地上6层，地下1层，层高均为3.3 m，建筑高度21.9 m，室内外高差1.2 m。地下1层为储藏室，1层～6层为住户，共5个单元，砖混结构。地下室、阳台与楼梯间均不采暖，采暖热源为集中供暖，末端为散热器。

2 节能改造设计

经过现场调查，该建筑外饰面为涂料饰面，部分外墙饰面剥落、有渗水，凹凸不平，局部墙面有返碱现象。外墙材料厚度为370 mm非黏土实心砖墙，外窗多数为单层塑钢窗，楼梯间隔墙为240 mm厚非黏土实心砖墙，楼梯间窗户部分保持完好。屋顶和地下室顶板为100 mm厚钢筋混凝土，均无保温，室内地面有结露现象。

执行山西省DBJ04-243—2013既有采暖居住建筑节能改造设计标准节能65%的地方标准，根据传热系数限值对该住宅楼进行节能设计，见表1。

表1 围护结构节能设计(6层建筑)

表1为对该住宅进行节能改造设计，原屋面保护层由于多年的风吹日晒，已有部分老化现象，需清除原有找平层上的面层，再施工60 mm厚挤塑板保温层，重新做防水层等面层。外墙外保温采用50 mm厚模塑板，模塑板是燃烧等级为B级的保温材料，具有尺寸稳定性良好、耐老化等优点，与外墙系统兼容性较好。原有外窗更换为塑钢中空内平开窗(玻璃为5 mm+6 mm+5 mm厚玻璃，间隔层气体为空气)，传热系数为2.4 W/(m2·K)。采暖房间与不采暖房间(楼梯间)隔墙：楼梯间一侧墙面抹20 mm厚玻化微珠保温砂浆(燃烧性能为A级)。地下室顶板采用50 mm厚的矿物纤维喷涂[1]。

通过上述改造措施，可以将原不节能建筑变为满足山西省DBJ 04-243—2013既有采暖居住建筑节能改造设计标准节能65%的节能型住宅。改造后，该住宅的采暖能耗大幅减少，但随之而来会有一部分增量成本。本文采用计算既有居住建筑节能改造的静态投资回收期，来说明节能改造的经济性。

3 经济性分析

3.1 PKPM能耗计算

PKPM能效测评软件是住房和城乡建设部推荐使用的三种民用建筑能耗计算分析软件之一。通过几何建模和能耗计算参数的输入与设置，计算该住宅建筑改造前后的年采暖能耗，建筑模型见图1。

计算出的采暖能耗分别为：节能改造前冬季采暖能耗为200.16 tce，节能改造后冬季采暖能耗为63.02 tce。

3.2 经济性分析

经济性分析通过计算该既有居住建筑节能改造增加成本的静态投资回收期来进行说明，围护结构造价分析见表2。

表2 围护结构节能造价分析

改造之后一个采暖季大约可以节约137.14 t标准煤，折合成原煤是137.14/0.714 3=191.99 t原煤(折标系数是0.714 3)，按现行煤价约850元/t计算，改造后每年可节约16.32万元燃煤费用。而设计改造需增加的成本为124.19万元，则静态投资回收期为7.6 a，即节能改造后的建筑在第8年可收回成本[2-4]。

4 结论

本文对既有居住建筑围护结构进行节能65%的改造设计，通过PKPM软件对改造设计前后的住宅楼进行冬季采暖能耗计算，节能改造前住宅冬季采暖能耗为200.16 tce，节能改造后住宅冬季采暖能耗为63.02 tce，改造之后一个采暖季大约可以节约137.14 tce。结合设计改造增加的成本，可以算出，只需要8 a的时间，就能够收回建筑节能改造的费用。通过节能改造，能耗每年节约16.32万元，具有良好的经济效益和社会效益。

根据建筑行业国家标准JGJ 144—2004外墙外保温工程技术规程规定，外墙外保温工程的使用年限不应少于25 a，因此临汾地区既有居住建筑进行节能改造的前景广阔。对本地区既有居住建筑节能改造具有一定的指导意义。